中世のヨーロッパの人口を半減させた黒死病や、第一次世界大戦末期から全世界を席巻したスペイン風邪の流行などの歴史を紐解くまでもなく、伝染病の流行は人類にとっての重大問題であり続けてきました。新型コロナウイルスに翻弄されている現在のわたしたちの状況を見れば、これはことさら強調する必要もないほど明らかかもしれません。人類に大きな脅威をもたらし、喫緊の対策を迫られる災禍は様々ありますが、こと伝染病への対策に対しては、災禍をもたらす側からの「反撃」があるというのが厄介な点です。伝染病を引き起こす病原体は、急速に巧妙に進化する能力に奇跡的なまでに長けたウイルスや細菌や原生生物などの微小生物たちであり、人間によるこれら病原体への対策が、それを凌駕する病原体の対抗進化を引き起こしたり、病原体をより強大な敵として育ててしまう危険すらあるのです。これが単なる杞憂ではないということは、病原性細菌に対する抗生物質投与という20世紀の人類にとっての切り札が、耐性菌の進化というしっぺ返しを受けたことや、それに対する複数抗生物質の同時投与という新たな切り札が多剤耐性菌の進化をもたらしてしまったという、「連鎖球菌」等の病原体との闘いの歴史を振り返るだけでも明らかでしょう。

私たちは、このような「始末の悪い」病原体、つまり生物進化が生み出した「対病原体の最終兵器」とも言える免疫機構をかいくぐり、また最新の科学技術が生み出す対病原体兵器であるワクチンや抗ウイルス剤などをかいくぐる病原体に着目し、その感染力や宿主に対する病原性の進化の特徴を、数理モデルを用いて一般的に予測することを試みました。免疫やワクチンからの病原体の逃避と病原体の毒性とが同時に進化する場合に何が起こるかについては理論的には全く解明されていない状態でした。私たちは、宿主免疫系との相互作用のもとで抗原性と毒性という複数の病原体形質がどう同時進化するかという複雑な問題に、量的形質の遺伝学と適応進化の動態とを統合する新理論体系(オリゴモルフィック・ダイナミクス)を開発し適用することで、その予測を可能にしました。この理論の解析により、免疫やワクチンからの逃避を繰り返す病原体では、感染宿主をより激しく搾取し、重篤化させる方向への進化が起きやすいこと、つまりより強毒化する一般的傾向があることが明らかになりました。

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